臺灣博碩士論文加值系統

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 由實驗得知，利用蝕刻技術在材料表面製造出表面週期形貌可以提升材料機械性質。本文主要目的在於探討材料具有表面週期形貌下對於材料的應力場行為之影響。利用有限元素套裝軟體ABAQUS，建立二維具有表面週期形貌之模型，探討具有週期形貌下凹口尖端的應力集中效應與週期形貌下凹口尖端具有不同裂縫長度之應力強度因子。由數值分析得知，應力放大倍率與應力強度因子皆受到表面週期形貌幾何參數改變而有所影響。
 Periodic surface feature, which were fabricated by etching techniques, can improve mechanical properties of materials from experimental observation. The main purpose of this research is to explore the influence of periodic surface feature to stress field of materials. Two-dimensional finite element models of periodic surface feature were built using ABAQUS to study the stress concentration at the notch tip, and the stress intensity factor near the crack tip for different crack growth from the notches of periodic surface feature. From numerical results, it is found that the stress concentration and stress intensity factor were affected by the change of geometric parameters of periodic surface feature.
 中文摘要I英文摘要II誌謝III目錄IV圖目錄VI表目錄IX第一章緒論11.1 研究動機與目的11.2 內容簡介2第二章文獻回顧4第三章材料表面週期形貌對於應力場之影響83.1理論背景83.1-1楔形體尖端應力分析83.1-2無限域中間含圓形孔洞之應力分佈113.1-3半無限域表面含圓弧形凹口之應力分析113.1-4半無限域表面含週期性半橢圓凹口之應力分析133.1-5半無限域週期性圓弧凹口之推論133.2二維表面週期形貌之數值模型建立133.3表面週期形貌幾何形狀對於應力集中之影響143.3-1混合楔形體與圓弧表面形貌之應力集中效應143.3-2無楔形尖角凹口(h/d=0)應力場與r/d的關係153.3-3楔形尖角形貌h/d固定下，不同r/d對於應力場之影響163.3-4楔形尖角形貌r/d固定下、不同h/d對應力場之影響17第四章表面週期形貌尖端具裂縫之應力強度因子分析444.1理論背景444.1-1半無限域表面具週期性裂縫之應力強度因子444.1-2半無限域表面具半橢圓形凹口下的裂縫之應力強度因子454.2表面週期形貌尖端裂縫之數值模型建立464.3利用有限元素模型計算應力強度因子464-4表面週期形貌下的裂縫對於應力強度因子之影響474.5具有表面週期形貌之裂縫發展行為49第五章 結論66參考文獻69自述70
 [1]陳其男，”仿高砂熊蟬的翅膀奈米結構提升單晶矽的機械韌性”，國立清華大學電子工程研究所，博士論文(2008)[2]M.L. Williams, Pasadena, Calif, Stress Singularities resulting from various boundary conditions in angular corners of plates in extension.Journal of Applied Mechanics (1952)[3]A.K. Mal, S.J. Singh, Deformation of Elastic Solids, Prentice Hall (1991)[4]N.I. Muskhelishvili, “Some Basic Problems of Mathematical Theory of Elasticity”, Noordhoff, (1953)[5]O.L. Bowie, “Edge notches in a semi-infinite region”, Journal of Mathematics and Physics, Vol 44, pp.356-366(1966)[6]G.C. Sih, Stress Analysis of Notch Problems ,Mechanics of Fracture, Vol 5, (1978)[7]ABAQUS 6.8 User’s Manual[8]H. Tada, P.C. Paris, G.R Irwin, The Stress Analysis of Cracks Handbook, ASME Press, New York, (2000)[9]J.P. Benthem , and W.T. Koiter , “Asymptotic approximations to crack problems”. Methods of Analysis and Solutions of crack Problems, Mechanics of Fracture, Vol 1, (1973)[10]G.C. Sih, Stress Analysis of Notch Problems ,Mechanics of Fracture, Vol 5, (1978)[11]T. L. Anderson, Fracture Mechanic: Fundamentals and Applications
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 1 仿高砂熊蟬的翅膀奈米結構提升單晶矽的機械強度 2 銲接構件應力集中對疲勞裂縫發生與進展之影響

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